(57)【要約】    【構成】  光ピックアップ２８では、ホログラムユニット３０から射出したＳ偏光のＤＶＤ用レーザ光３２はミラー１０の平らな光入射面上に形成した偏波選択膜１６で反射し、対物レンズ３８により信号記録面４２上に集光する。一方、Ｐ偏光のＣＤ用レーザ光３４はホログラムユニット３０から射出し、ミラー１０の偏波選択膜１６および基板１２を透過し曲面の反射膜２０で反射して、対物レンズ３８により信号記録面４４上に集光する。    【効果】  ミラー１０の光入射面１４に形成した偏波選択膜１６により異なる偏光のレーザ光を分離し、ＤＶＤ用レーザ光３２を平行光として反射し、ＣＤ用レーザ光３４を発散光として反射することにより、焦点深度が異なる光ディスク４０の再生・記録を行うことができる。【選択図】  図３
2006004500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方面が平面で、他方面が曲面の透明な基板を備え、
前記一方面および前記他方面の一方が光入射面とされ、さらに
前記光入射面上に形成される偏波選択膜、および
前記光入射面とは反対の面に形成される反射膜を備える、ミラー。
【請求項２】
前記偏波選択膜がフォトニック結晶または誘電体多層膜である、請求項１記載のミラー。
【請求項３】
偏波が異なるレーザ光を射出する一体型レーザ光源、
前記レーザ光を反射するミラー、
前記レーザ光を平行光にするコリメータレンズ、および
前記レーザ光を集光する対物レンズを備える光ピックアップにおいて、
前記ミラーは一方面が平面で、他方面が曲面の透明な基板を備え、前記一方面および前記他方面の一方が光入射面とされ、さらに前記光入射面上に形成される偏波選択膜、および前記光入射面とは反対の面に形成される反射膜を備えることを特徴とする、光ピックアップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ミラーおよび光ピックアップに関し、特にたとえば、多種類の光ディスクを記録・再生するために用いられる、ミラーおよび光ピックアップに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光ピックアップの一例が、特許文献１に開示されている。この特許文献１の光ピックアップ装置は２種類の発光受光ユニットを備え、これらの発光受光ユニットは互いに異なる波長および偏光方向の光ビームを射出する。これらの発光受光ユニットの内、長波長の光ビームを出射する発光受光ユニットと偏光ビームスプリッタとの光学的距離を、短波長の光ビームを出射する発光受光ユニットと偏光ビームスプリッタとの光学的距離よりも短くなるように発光受光ユニットを配置している。
【特許文献１】特開平１０−１６２４１１号公報［Ｇ１１Ｂ  ７／１３５］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１の従来技術では、２種類の発光受光ユニットを用いるため、部品点数が多く、装置の大きさも大きくなってしまう。
【０００４】
また、２種類の発光受光ユニットから射出される光ビームをそれぞれ偏光ビームスプリッタで分離し、各発光受光ユニットと偏光ビームスプリッタとの相対的な光学的距離により焦点位置を変えているため、装置の構成およびそれらの調整が複雑である。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、簡単に偏波の異なるレーザ光を分離し、かつ各レーザ光の焦点位置を変化させることができる、ミラーおよび光ピックアップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、一方面が平面で、他方面が曲面の透明な基板を備え、一方面および他方面の一方が光入射面とされ、さらに光入射面上に形成される偏波選択膜、および光入射面とは反対の面に形成される反射膜を備える、ミラーである。
【０００７】
請求項１の発明では、Ｓ偏光またはＰ偏光のどちらか一方のレーザ光はミラーの基板の光入射面に形成された偏波選択膜で反射され、他方のレーザ光は偏波選択膜および基板を透過し、基板の光入射面とは反対の面に形成された反射膜で反射される。これにより、ミラーで偏光の異なるレーザ光を分離することができる。
【０００８】
また、ミラーの基板の光入射面またはその対面のどちらか一方面を平面にし、他方面を曲面にすると、一方の平行光のレーザ光は平面で平行光のまま反射され、他方の平行光のレーザ光は曲面で発散光として反射される。このため、曲面で反射されたレーザ光のビーム径は広がり、対物レンズで集光されるこのレーザ光の焦点深度は、平面で反射されたレーザ光の焦点深度より深くなることにより、これらのレーザ光の焦点位置を変えることができる。
【０００９】
請求項２の発明は、偏波選択膜がフォトニック結晶または誘電体多層膜である、請求項１記載のミラーである。
【００１０】
請求項２の発明では、フォトニック結晶または誘電体多層膜で形成された偏波選択膜はレーザ光の吸収や散乱を少なく抑えて、一方のレーザ光を透過し、他方のレーザ光を反射することができる。
【００１１】
請求項３の発明は、偏波が異なるレーザ光を射出する一体型レーザ光源、レーザ光を反射するミラー、レーザ光を平行光にするコリメータレンズ、およびレーザ光を集光する対物レンズを備える光ピックアップにおいて、ミラーは一方面が平面で、他方面が曲面の透明な基板を備え、一方面および他方面の一方が光入射面とされ、さらに光入射面上に形成される偏波選択膜、および光入射面とは反対の面に形成される反射膜を備えることを特徴とする、光ピックアップである。
【００１２】
請求項３の発明では、たとえば、Ｓ偏光またはＰ偏光のどちらか一方のレーザ光は一体型レーザ光源から射出され、コリメータレンズを透過し、ミラーの平面の偏波選択膜で平行光として反射され、対物レンズで集光される。一方、他方のレーザ光は一体型レーザ光源から射出され、コリメータレンズを透過し、ミラーの偏波選択膜を透過して曲面の反射膜で発散光として反射され、対物レンズで集光される。
【００１３】
このように、ミラーの光入射面に形成した偏波選択膜で偏波と異なるレーザ光が分離され、一方のレーザ光のみを発散光として反射させることにより、このレーザ光のビーム径は平行光のレーザ光のビーム径より広がり、対物レンズで集光される焦点位置は、平行光のレーザ光の焦点位置より深くなるため、この光ピックアップにより基板の厚みが異なる光ディスクを記録・再生することができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、ミラーの光入射面に波長選択膜を形成し、ミラーの基板の一方面を曲面、他方面を平面にすることにより、簡単に偏波の異なるレーザ光を分離し、かつ各レーザ光の焦点位置を変化させることができる。
【００１５】
この発明の上述の目的，その他の目的，特徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳細な説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１に示すこの発明の一実施例であるミラー１０は基板１２を有する。基板１２は透明で、吸水性が低く、耐熱性の高い材料で形成され、たとえば、ポリカーボネート、アクリル系樹脂または白板ガラスなどであり、ＪＳＲ製「アートン」、日本ゼノン製「ＺＥＯＮＥＸ」またはショット社製「Ｂ−２７０白板ガラス」などである。基板１２の光入射面１４は平面で、この表面上に偏波選択膜１６が形成される。一方、光入射面１４とは反対の面１８上にアルミニウムなどの金属で形成される反射膜２０が成膜され、この反対の面１８は反射膜２０により所望の発散角度で反射することができる曲面である。
【００１７】
偏波選択膜１６はＳ偏光またはＰ偏光のどちらか一方のレーザ光を反射し、他方のレーザ光を透過する、たとえばフォトニック結晶であり、図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように形成される。基板１２の光入射面１４に溝形状の凹凸２２をサブミクロンオーダのピッチで予め形成し、その上から酸化チタンや五酸化タンタルなどの高屈折率膜２４と二酸化ケイ素やフッ化マグネシウムなどの低屈折率膜２６とを交互に積層する。
【００１８】
このミラー１０を用いた光ピックアップ２８は異なる偏波のレーザ光を射出するホログラムユニット３０を備える。ホログラムユニット３０は、たとえば各２種類の半導体レーザおよび受光素子などを実装した受発光素子であり、一方の半導体レーザはＳ偏光で波長λ１：６５０ｎｍのＤＶＤ用レーザ光３２を射出し、他方の半導体レーザはＰ偏光で波長λ２：７８０ｎｍのＣＤ用レーザ光３４を射出する。
【００１９】
ＤＶＤ用レーザ光３２はホログラムユニット３０のＤＶＤ用半導体レーザから射出し、コリメータレンズ３６で平行光にされてから、光軸に対して４５度に傾いて配置されたミラー１０の偏波選択膜１６で反射する。この偏波選択膜１６はＳ偏光を反射しＰ偏光を透過する膜であり、Ｓ偏光のＤＶＤ用レーザ光３２はミラー１０の平らな表面の偏波選択膜１６で平行光のまま反射する。反射したＤＶＤ用レーザ光３２は対物レンズ３８の光軸を通り、対物レンズ３８により光ディスク４０（ＤＶＤ）の信号記録面４２、すなわち、光ディスク４０の光入射面４０ａから深さｔ１：０．６ｍｍの位置に集光する。
【００２０】
光ディスク４０によって反射されたＤＶＤ用レーザ光３２は、再び対物レンズ３８を透過して、ミラー１０の偏波選択膜１６で反射されてから、コリメータレンズ３６を透過し、ホログラムユニット３０のＤＶＤ用受光素子に入射する。
【００２１】
一方、Ｐ偏光のＣＤ用レーザ光３４は平行光でホログラムユニット３０のＣＤ用半導体レーザから射出し、コリメータレンズ３６で平行光にされてから、ミラー１０の偏波選択膜１６を透過し、さらに基板１２を透過して反射膜２０で反射する。このとき、ＣＤ用レーザ光３４は基板１２の曲面表面上に形成された反射膜２０により発散光として反射される。それから、ＣＤ用レーザ光３４は光軸を通り、対物レンズ３８によって光ディスク４０（ＣＤ）の信号記録面４４、すなわち、光ディスク４０の光入射面４０ａから深さｔ２：１．２ｍｍの位置に集光する。
【００２２】
光ディスク４０によって反射されたＣＤ用レーザ光３４は、再び対物レンズ３８を透過し、ミラー１０の偏波選択膜１６および基板１２を透過し反射膜２０で反射される。そして、コリメータレンズ３６を透過して、ホログラムユニット３０のＣＤ用受光素子に入射する。
【００２３】
このように、ミラー１０の基板１２の平面の光入射面１４に偏波選択膜１６を形成し、基板１２の光入射面１４に対向する曲面に反射膜２０を形成すると、偏光の異なるレーザ光は偏波選択膜１６で分離され、一方の偏光を有する平行光は偏波選択膜１６で平行光のまま反射され、他方の偏光を有する平行光は偏波選択膜１６を透過して曲面の反射膜２０で発散光として反射される。このため、曲面で反射されたレーザ光のビーム径は広がり、対物レンズ３８で集光されるこのレーザ光の焦点深度を、平面で反射されたレーザ光の焦点深度より深くすることができ、１つのホログラムユニット３０および対物レンズ３８などを用いて基板１２の厚みが異なる光ディスク４０を記録・再生することができ、しかも光ピックアップ２８の部品点数を少なく、装置の大きさを小型化できる。
【００２４】
また、フォトニック結晶で形成された偏波選択膜１６はレーザ光の吸収や散乱を少なく抑えて、一方の偏光のレーザ光を透過し、他方の偏光のレーザ光を反射することができる。
【００２５】
なお、ＤＶＤ用レーザおよびＣＤ用レーザを用いたが、装置の要求性能に応じて他の光ディスクに対応する波長の短い青色レーザなどを用いてもよい。
【００２６】
また、偏波選択膜１６にフォトニック結晶を用いたが、誘電体多層膜を代わりに用いてもよい。誘電体多層膜は基板１２の平らな光入射面１４に酸化チタンや五酸化タンタルなどの平面の高屈折率膜２４と二酸化ケイ素やフッ化マグネシウムなどの平面の低屈折率膜２６とを交互に積層した膜である。
【００２７】
さらに、ミラー１０の反射膜２０上に図４に示す補強体４６を設けてもよい。補強体４６は透明である必要はないが、基板１２と同様に吸水性が低く、耐熱性の高い材料で形成され、たとえば、ポリカーボネート、アクリル系樹脂または白板ガラスなどである。この補強体４６を設けることにより、基板１２の厚みを薄くすることができるため、基板１２を透過するレーザ光の光損失を抑え、かつ対物レンズ３８により集光されるレーザ光の非点収差の低減化も図られる。
【００２８】
さらに、ミラー１０の基板１２に図５に示す形状の基板４８を代わりに用いてもよい。この基板４８は光入射面１４が曲面で、光入射面１４とは反対の面１８が平面であり、光入射面１４上に偏波選択膜１６が形成され、反対の面１８上に反射膜２０が形成される。これ以外の部分に関しては図１実施例の示すミラー１０と同様であるため、説明は省略する。
【００２９】
図６に示すように、このミラー１０を具備した光ピックアップ５０では、ミラー１０の光入射面１４にＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏波選択膜１６を形成し、ホログラムユニット３０はＰ偏光のＤＶＤ用レーザ光５２およびＳ偏光のＣＤ用レーザ光５４を射出する。
【００３０】
ＤＶＤ用レーザ光５２はコリメータレンズ３６で平行光にされ、ミラー１０の偏波選択膜１６を透過し、さらに基板４８を透過して平らな表面の反射膜２０で平行光のまま反射する。反射したＤＶＤ用レーザ光５２は対物レンズ３８の光軸を通り、対物レンズ３８により光ディスク４０（ＤＶＤ）の信号記録面４２に集光する。
【００３１】
光ディスク４０によって反射されたＤＶＤ用レーザ光５２は、再び対物レンズ３８を透過し、ミラー１０の偏波選択膜１６および基板４８を透過し反射膜２０で反射される。そして、コリメータレンズ３６を透過して、ホログラムユニット３０のＤＶＤ用受光素子に入射する。
【００３２】
一方、Ｓ偏光のＣＤ用レーザ光５４はコリメータレンズ３６で平行光にされてから、ミラー１０の偏波選択膜１６で反射する。このとき、ＣＤ用レーザ光５４は基板１２の曲面表面上に形成された偏波選択膜１６により発散光として反射される。それから、ＣＤ用レーザ光５４は光軸を通り、対物レンズ３８によって光ディスク４０（ＣＤ）の信号記録面４４に集光する。
【００３３】
光ディスク４０によって反射されたＣＤ用レーザ光５４は、再び対物レンズ３８を透過して、ミラー１０の偏波選択膜１６で反射されてから、コリメータレンズ３６を透過し、ホログラムユニット３０のＣＤ用受光素子に入射する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の一実施例のミラーを示す断面図である。
【図２】（Ａ）は図１実施例のミラーの基板を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の基板にフォトニック結晶を形成した状態を示す斜視図である。
【図３】図１実施例のミラーを用いた光ピックアップを示す図解図である。
【図４】この発明の別の実施例のミラーを示す断面図である。
【図５】この発明のさらに別の実施例のミラーを示す断面図である。
【図６】図５実施例のミラーを用いた光ピックアップを示す図解図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０…ミラー
１２、４８…基板
１４…光入射面
１６…偏波選択膜
１８…光入射面とは反対の面
２０…反射膜
２８、５０…光ピックアップ
３０…ホログラムユニット
３２、５２…ＤＶＤ用レーザ光
３４、５４…ＣＤ用レーザ光
３６…コリメータレンズ
３８…対物レンズ
【図１】
2006004500.tif 000003
【図２】
2006004500.tif 000004
【図３】
2006004500.tif 000005
【図４】
2006004500.tif 000006
【図５】
2006004500.tif 000007
【図６】
2006004500.tif 000008